精密
金屬激光切割加工所作用的工件材料廣泛,不僅僅是材料的差別,還有厚度形狀的差別。金屬激光切割加工在對不同的材料進行加工時一定要注意一些技巧。
針對鋼件來說:使用氧氣切割的效果較好,但切割邊緣會被輕微的氧化。如果是厚度達到4毫米的話建議使用氮氣加工,厚度達到10毫米的鋼件使用特殊極板并在鋼件表面涂油效果更好。
針對鋁來說:使用氧切割時,切割表面粗糙而堅硬。用氮氣時,切割表面平滑。但純鋁非常難切割,需要安裝“反射吸收”裝置,否則會破壞光學(xué)組件。
針對不銹鋼來說:不足要使用氧氣,使用氮氣以得到無氧化無毛刺的邊緣,表面涂油穿孔效果會更好。
針對銅、黃銅來說:厚度1毫米以下的黃銅可以用氮氣切割;厚度2毫米以下的銅可以切割,加工氣體必須用氧氣。但也要安裝“反射吸收”裝置。
針對有機物來說:由于有機物在切割中存在著火的危險,所以一般使用氮氣或壓縮空氣作為加工氣體。
ps:因為鋁、銅、黃銅具有高反射率和非常好的熱傳導(dǎo)性,所以需要安裝“反射吸收”裝置。
一、汽化切割
在高功率密度激光束的加熱下,材料表面溫度升至沸點溫度的速度是如此之快,足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的。
二、熔化切割
當入射的激光束功率密度超過某一值后,光束照射點處材料內(nèi)部開始蒸發(fā),形成孔洞。一旦這種小孔形成,它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍,然后,與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動,小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續(xù)沿著這條縫的前沿照射,熔化材料持續(xù)或脈動地從縫內(nèi)被吹走。
三、氧化熔化切割
熔化切割一般使用惰性氣體,如果代之以氧氣或其它活性氣體,材料在激光束的照射下被點燃,與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生另一熱源,稱為氧化熔化切割。
四、控制斷裂切割
對于容易受熱破壞的脆性材料,通過激光束加熱進行高速、可控的切斷,稱為控制斷裂切割。這種切割過程主要內(nèi)容是:激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域,引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴重的機械變形,導(dǎo)致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度,激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。
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